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金科国际大厦基坑支护设计开题报告

 2020-06-09 10:06  

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

文 献 综 述

深基坑支护是一门理论性和实践性都很强的技术。它涉及到岩石力学、水文地质学、结构力学、钢筋混凝土结构学等学科,主要研究岩土的强度和变形、支护结构的强度和钢皮以及支护结构的共同作用等问题[1]

深基坑支护结构设计与施工,影响因素众多,土层分布及其物理力学性

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

2.1工程概况

金科国际大厦位于阜宁县射阳南路以南、县航道管理站以东、县安康妇幼医院以西。拟建建筑物包括1#、2#住宅楼及附属用房(3#~6#楼)、地下车库。其中拟建1#、2#住宅楼为三十三层,剪力墙结构;地下部分为两层车库,基坑开挖深度7.2m。

拟建场地地形较平坦,交通便利,地貌上处于滨海相沉积平原,地面高程一般在1.40m~2.40m左右。基坑开挖范围内场地土层以淤泥质粉质粘土、淤泥质粉土和粉砂为主。场地地下水类型主要为孔隙潜水,其次为微承压水。

2.2 设计规范

《岩土工程勘察报告编制标准》 CECS99:98

《南京地区建筑地基基础设计规范》 DGJ32/J 12-2005

《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002

《建筑抗震设计规范》 GB50011-2010

《岩土工程勘察规范》 GB50021-2001,2009 年版

《建筑工程抗震设防分类标准》 GB50223-2008

《土工试验方法标准》 GB/T 50123-1999

《建筑桩基技术规范》 JGJ94-2008

《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99

2.3 工程地质条件

2.3.1地形地貌

拟建场地地形较平坦,交通便利,地貌上处于滨海相沉积平原,地面高

程一般在 1.40m~2.40m左右(1985国家高程基准,高程引测点为拟建场东

侧阜宁县安康妇幼医院传达室室内地坪,其高程为2.77m)。

2.3.2场地土层分布

本场区勘察深度范围内,场地地基岩土层可分为11层,本次基坑开挖涉

及的土层自上而下描述如下:

①层素填土:灰色,湿,成分以粉质粘土为主,夹少量植物根须,松

散,土质不均匀。层底标高:0.06m~1.56m,层厚:0.40m~2.10m。

②层粉质粘土:灰褐黄色,湿,饱和,可塑,含少量铁锰氧化物,小

沟、小塘位置该层土存在缺失现象,土质较均匀。层底标高:0.30m~

0.56m,层厚:0.00m~1.00m。

③层淤泥质粉质粘土:灰色,饱和,流塑,夹粉土团块,土质较均匀。

层底标高:-2.69m~-0.37m,层厚:0.70m~3.20m。

④-1层淤泥质粉土:灰色,很湿,稍密,夹粉砂薄层(单层厚2.0cm~

5.0cm),土质欠均匀。层底标高:-13.53m~-9.96m,层厚:8.20m~

12.30m。

④-2层粘质粉土:灰色,很湿,稍密,夹淤泥质粘性土薄层及粉砂薄

层,具层理,该层土在拟建场地南侧存在缺失现象,土质欠均匀。层底标

高:-15.02m~-11.88m,层厚0.00m~3.80m。

④-3层粉砂:灰色,饱和,中密,见云母碎屑,颗粒级配良好,平均粘

粒含量为 7.5%,该层土仅在拟建场地西北角零星分布,土质欠均匀。层底

标高:-16.46m~-16.26m,层厚:0.00m~3.40m。

2.4 水文地质条件

场地地下水类型主要为孔隙潜水,其次为微承压水。孔隙潜水主要赋存

于第3层(隔水层)以上土层中;微承压水赋存于第3层(隔水层)以下粉土

与粉砂层中。

勘察期间测得钻孔内初见水位标高在1.00m~1.10m之间,稳定水位标在

1.20m~1.30m之间,承压水水头高度为0.2m。根据水文地质观测资料,近期

内夏季丰水位水位较高,冬季枯水位水位较低,年最高地下水位为1.88m,

历史最高地下水位为1.90m,地下水位年变化幅度为1.5m。拟建场地环境地

质条件为湿润区含水量w≥30%的弱透水土层,根据《岩土工程勘察规范》

(GB50021-2001)附录G第G.0.1条,拟建场地环境类型为Ⅱ类;场地周围无

污染源。

2.5 基坑设计参数

根据本工程的岩土工程勘察报告,各土层的抗剪强度指标c、φ如表2-2,

并按照朗肯土压力计算理论作为土侧向压力设计的计算依据。

表 2-2 基坑支护设计参数

层号

重度

抗剪强度(固结快剪)

渗透系数

γ(kN/m3

c (kPa)

φ ( #176;)

Kh(cm/s)

Kv(cm/s)

18.2

25.3

12.5

9.23#215;10-6

8.00#215;10-7

18.9

32.6

13.4

9.02#215;10-7

1.16#215;10-7

17.3

11.0

6.6

3.24#215;10-6

3.78#215;10-7

④-1

17.7

10.7

8.6

1.76#215;10-5

6.44#215;10-6

④-2

18.3

13.8

15.2

1.74#215;10-5

4.94#215;10-6

④-3

18.7

16.0

27.0

7.00#215;10-4

3.50#215;10-5

17.2

10.8

6.4

3.35#215;10-6

3.61#215;10-7

2.6 基坑支护方案

根据工程地质条件、水文地质条件、周边环境、建筑要求、施工条件和

施工方法、气候等因素,本工程拟采用排桩加内支撑的支护形式,采用水泥

深层搅拌桩作为止水帷幕,坑内采用明沟排水。

2.7设计计算

按照《南京地区建筑地基基础设计规范》(DGJ32/J 12-2005)中有关基

坑支护结构设计要求和标准并在下列条件的基础上对围护结构的受力及稳定

性进行计算。

① 该基坑安全等级为二级,重要性系数取1.0;

② 土的c、φ值采用勘察报告提供的固结快剪指标。

2.7.1 水平荷载标准值计算和水平抗力标准值计算

支护结构所承受的土压力,要精确的加以确定是有一定困难的。目前,

对土压力的计算,主要采用朗肯土压力理论进行计算。应根据根据《建筑基

坑支护技术规程》JGJ120-2012计算。

2.7.2 支撑轴力计算

根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012 4.1条计算。

2.7.3 桩的嵌固深度计算

根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012计算,当嵌固深度下部存

在软弱土层时,尚应继续验算下卧层整体稳定性。

2.7.4 最大弯矩计算

根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012计算。

2.7.5 桩、圈梁及围檩的配筋计算

根据计算得到的支点力设计值Td、弯矩设计值M和剪力设计值V,可以计

算截面承载力,进行桩的配筋计算。

2.7.6 稳定性验算

(1) 抗倾覆验算

(2) 抗坑底隆起验算

(3) 抗管涌验算

根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012计算。

2.7.7 止水帷幕桩型和桩长

止水帷幕的厚度应该满足基坑的防渗要求,且止水帷幕的渗透系数宜小

于1.0#215;10-6 cm/s。根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012计算。

当地下水含水层渗透性较强,厚度较大时,可采用悬挂式竖向止水与坑

内井点降水相结合或采用悬挂式竖向止水与水平封底相结合的方案。

止水帷幕的施工方法、工艺和机具的选择应根据现场工程地质、水文地

质及施工条件等综合确定。施工质量应满足《建筑地基处理规范》JGJ79-

2002的有关规定。

2.7.8 降水设计

根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012设计计算。

2.7.9 理正软件验算

支护方案的设计计算采用《北京理正深基坑支护结构设计软件F-SPW

(6.0)。

2.8 监测方案

2.8.1 监测内容

本基坑周边环境较复杂,基坑工程安全等级为二级,因此在基坑开挖及

地下主体结构施工期间应有基坑监测工作来配合施工,根据监测数据及时地

调整施工方案和施工进度。

建议该工程监测项目如下:

(1) 圈梁顶部的水平、垂直位移以:主要目的是通过控制圈梁的位移掌

握周围土体的变形对周围建筑物的影响,每隔20米左右设置一观测点。

(2) 围护结构水平位移与深层挠曲:主要目的是通过水平位移的监测掌

握周围土体的变形情况,在围护桩部位每30~50米左右设置一观测点。

(3) 建筑物裂缝、沉降与倾斜观测:根据现场情况确定。

(4) 立柱水平、垂直位移观测。

(5) 地下管线观测,根据场地实际埋设管线及其相关部门的要求进行监

测。

(6) 支撑轴力监测。

(7) 土压力监测。

(8) 坑内、外地下水位监测。

(9) 道路沉降监测。

2.8.2 观测要求

(1) 监测单位必须具有相应的监测资质,监测施工前应根据本设计要求

编制详细的监测方案及施工组织设计,并报本设计单位审查确定后方可执

行。

(2) 监测单位应在充分理解本设计方案后,根据现场实际情况在支护结构施工过程中布置监测点,并在土方开挖前取得初读数。

(3) 监测周期:土方开挖至基坑地下结构侧壁土方回填。

(4) 监测频率:土方开挖期间原则上一天一次,具体监测频率可根据监

测反馈信息适当调整;出现异常加密加测频率。

(5) 监测单位需及时向建设、设计、监理等有关单位反馈监测信息并提

供监测报告。

(6) 所有监测测试点在监测周期内需根据现场情况采取适当措施加强保

护,以防破坏。

2.8.3 报警值

圈梁水平位移、沉降:变化速率大于3.0mm/d 或总量超过30mm;

围护结构深层水平位移: 变化速率大于3.0mm/d、总位移超过30mm;

建筑物、道路沉降沉降:变化速率大于2.0mm/d、总位移超20mm;

立柱水平、垂直位移:变化速率大于2.0mm/d、总位移超过15mm;

支撑轴力:大于设计值 70%;

市政管线按照相关部门的要求进行监测。

2.8.4 应急措施

如监测数据超过以上报警值,应引起有关各方面的注意,采取必要应急

措施,妥善及时解决。

(1) 如果位移报警发生在开挖阶段,应立即停止报警部位的开挖,如果

连续3天报警,应进行回填在通过其它的方法进行开挖。

(2) 如果位移报警发生在开挖末期,应将报警段抢挖浇注。

2.9 预期设计成果

(1) 基坑设计计算书 1份

(2) 基坑设计总说明 1张

(3) 基坑支护结构平面图 1张

(4) 基坑支护结构剖面图 1张

(5) 大样图 1张

(6) 支撑平面布置图 1张

(7) 监测点布置图 1张

(8) 井点布置图 1张

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